第2章 第1节 第2课时 影响化学反应速率的因素（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（人教版）

本讲义聚焦“影响化学反应速率的因素”核心知识点，先明确反应物性质是本质因素，再通过定性实验（浓度、温度、催化剂对Na₂S₂O₃与H₂SO₄反应、H₂O₂分解的影响）和定量实验（测定锌与不同浓度H₂SO₄反应生成H₂的速率）探究外因，最后系统总结浓度、温度等外界条件的影响规律，并配套课时对点练巩固，构建“本质-实验-规律-应用”的完整学习支架。 该资料以“变量控制”思维模型为核心，通过四组对比实验设计（如Na₂S₂O₃与H₂SO₄反应的浓度、温度变量控制）培养科学思维，结合量气法等实验操作提升科学探究能力，习题中亚氯酸盐分解的催化作用分析等情境题渗透严谨求实的科学态度。课中实验图示和问题讨论辅助教师引导学生深度探究，课后归纳总结（如变量控制思维流程）和分层习题帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第2课时　影响化学反应速率的因素 [核心素养发展目标]　1.通过实验探究影响化学反应速率的因素，建立“变量控制”探究外界条件对化学反应速率影响的思维模型。2.掌握外因对化学反应速率的影响规律。 一、定性探究影响化学反应速率的因素 1.影响化学反应速率的本质因素 在相同条件下，不同的化学反应会有不同的速率，化学反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。 2.定性研究外因对化学反应速率的影响 (1)浓度对化学反应速率的影响 实验 原理 Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O 可根据产生浑浊的先后判断反应速率的大小 操作 步骤 实验 现象 两支试管中的溶液均变浑浊，滴加0.5 mol·L-1H2SO4溶液的试管先变浑浊 实验 结论 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大 问题 讨论 本实验能否通过观察产生气泡的快慢比较反应速率的大小？并阐述理由：不能，二氧化硫易溶于水，且H2SO4、Na2S2O3溶液浓度较小，可能看不到明显的气泡 (2)温度对化学反应速率的影响 操作步骤 实验现象 两支试管中的溶液均变浑浊，烧杯中装热水的试管先变浑浊 实验结论 其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大 (3)催化剂对化学反应速率的影响 实验原理 2H2O2===2H2O+O2↑根据有无催化剂时，产生气泡的明显程度判断反应速率的大小 操作步骤 实验现象 滴有蒸馏水的试管中无明显现象，滴有FeCl3溶液的试管中出现大量气泡 实验结论 在其他条件相同时，催化剂能显著加快化学反应速率 问题讨论 未加催化剂的试管加入3滴蒸馏水的目的是确保两种溶液中H2O2的浓度相同 1.变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。 实验 方案 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 V1 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 V2 回答下列问题： (1)V1=　　，V2=　　。  (2)设计实验方案①和②的目的是　　　 　　　　。  (3)设计实验方案②和④的目的是　　　 　　　　。  (4)各实验方案中均需加入一定体积的水的原因：　　　　。  答案　(1)5　10　(2)探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响　(3)探究温度对化学反应速率的影响　(4)各实验方案中混合液的体积均相等 2.亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑+H++Cl-+2H2O，分解时加入硫酸刚开始反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，解释产生该现象可能的原因：　　　　。  答案　反应产生的Cl-起催化作用 变量控制探究实验题的思维流程 二、定量研究外因对化学反应速率的影响 1.实验目的：测定并比较不同浓度的H2SO4溶液与锌反应速率的大小。 2.实验操作：按如图所示组装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2 g锌粒，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L-1和40 mL 4 mol·L-1的H2SO4溶液。 3.实验记录及结论(记录收集10 mL H2所用的时间) 加入试剂 反应时间 (填“长”或“短”) 反应速率 (填“快”或“慢”) 结论 1 mol·L-1 H2SO4溶液 长 慢 增大反应物浓度，化学反应速率增大 4 mol·L-1H2SO4溶液 短 快 1.在用上述实验装置测定锌与硫酸反应的速率时： (1)为确保测定的准确性，应注意哪些事项？ 提示　锌的颗粒(即比表面积)大小基本相同；H2SO4溶液要迅速加入；装置气密性良好，且计时要迅速准确。 (2)用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析可能的原因是忽视加入H2SO4溶液排出气体的体积。 (3)除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与H2SO4溶液反应的速率？ 提示　在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化；测定一段时间内H+的浓度变化；测定一段时间内锌粒的质量变化等。 2.用上述实验装置测定盐酸与碳酸钙的反应速率。 (1)还缺少的仪器是　　　　。  (2)测定1 mol·L-1的盐酸分别与块状碳酸钙、粉状碳酸钙反应的速率，实验时，已限定了两次实验时间均为1 min，还需要测定的另一个数据是　　　　　　　　　　　　。该实验预期得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)秒表 (2)1 min内收集到气体的体积　其他条件相同时，粉状碳酸钙与盐酸的反应速率较大 用于测定化学反应速率的常用方法 (1)化学方法：用化学分析法来测定不同时刻反应物或生成物的浓度。 (2)物理方法：对体系中物质进行某种物理性质的动态测量的方法。常用的物理方法有量气法、比色法和电导法等，高中常用量气法，量气法要关注反应体系的温度和压强。 三、外界条件对化学反应速率的影响规律 其他条件不变，只改变影响化学反应速率的一个条件，对化学反应速率的影响规律： 外界条件 影响结果 浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小 压强 压强对速率的影响适用于有气体参与的反应，且通过浓度对反应速率的影响实现。一般是增大压强，反应速率增大；减小压强，反应速率减小 温度 升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小 催化剂 使用合适催化剂，反应速率增大 其他因素 接触面积、溶剂、光照等均能改变化学反应速率 (1)恒容体系发生反应：2SO2+O22SO3，升高温度，正、逆反应速率均增大(　　) (2)100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变(　　) (3)无论任何反应，若增大压强，反应速率一定增大(　　) (4)恒温恒容密闭容器中发生的全为气体参与的反应，若容器内总压强增大，则反应速率一定增大(　　) (5)用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率(　　) (6)CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq)，其他条件相同，增大CuCl的量，可加快生成[CuCl3]2-的速率(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 1.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是(　　) A.保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量 B.将容器的容积缩小一半 C.保持容积不变，充入Ar使压强增大 D.保持压强不变，充入Ar使容积增大 答案　C 解析　容积不变，增加H2O(g)的物质的量，反应物浓度增大，化学反应速率加快，A不符合题意；将容器的容积缩小一半，气体物质的浓度增大，化学反应速率加快，B不符合题意；保持容积不变，充入Ar，Ar不参与反应，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，C符合题意；保持压强不变，充入Ar，容器的容积变大，气体物质的浓度减小，化学反应速率减小，D不符合题意。 2.活性炭与NO在一定条件下发生如下化学反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，其他条件不变，只改变一种条件： (1)再加入一定量的活性炭，反应速率　　　　(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。  (2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入NO气体，反应速率　　　　，充入氮气，逆反应速率　　　　。  (3)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应体系的压强　　　　，NO、N2、CO2的浓度　　　　　　，反应速率　　　　。  (4)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，NO、N2、CO2的浓度　　　　　　，反应速率　　　　。  答案　(1)不变　(2)增大　增大　(3)增大　不变　不变　(4)减小　减小 课时对点练 [分值：100分] [1~8题，每小题7分] 题组一　内因对反应速率的影响 1.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　) A.Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应 B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C.N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D.Fe与浓盐酸反应快，与稀盐酸反应慢 答案　A 解析　浓硝酸具有强氧化性，能与Cu反应，因为Cu在金属活动性顺序中排在氢之后，故Cu与浓盐酸不反应，A项符合题意；B、D两项说明浓度对反应速率的影响；C项说明反应条件对反应速率的影响。 2.下列四支试管中，分别盛有等质量的锌、等体积的酸溶液，其中生成H2的反应速率最快的是(　　) 试管 酸及浓度 温度 锌的状态 A 2 mol·L-1 H2SO4溶液 20 ℃ 粉末状 B 4 mol·L-1 HNO3溶液 40 ℃ 粉末状 C 2 mol·L-1 H2SO4溶液 20 ℃ 块状 D 3 mol·L-1 HCl溶液 20 ℃ 粉末状 答案　A 解析　HNO3具有强氧化性，B中HNO3溶液与Zn反应不生成H2；其他3支试管所处温度相同，A、D中锌均为粉末状，与酸溶液接触面积大，且A中酸电离出的c(H+)较大，反应速率最快。 题组二　依据实验条件判断反应速率大小 3.把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是(　　) A.20 mL 3 mol·L-1 B.20 mL 2 mol·L-1 C.10 mL 4 mol·L-1 D.10 mL 2 mol·L-1 答案　A 解析　本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的，由于最后溶液体积相同，所以混合前X的物质的量越大，混合后其浓度越大，反应速率越快。 4.等质量的锌与过量的一定浓度的稀硫酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积(V)与时间(t)的数据，根据数据绘制得如图。下列有关说法不正确的是(　　) 实验组别 c(H2SO4)/(mol·L-1) 温度/℃ 形状(锌) Ⅰ 2.0 30 块状 Ⅱ 2.5 30 块状 Ⅲ 2.5 50 粉末状 Ⅳ 2.5 50 块状 A.曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ B.对比实验Ⅰ、Ⅱ可说明浓度对化学反应速率的影响 C.对比实验Ⅱ、Ⅳ可说明温度对化学反应速率的影响 D.用浓度相同的盐酸代替硫酸进行实验，因为都是强酸所以化学反应速率不变 答案　D 解析　一定条件下，收集相同体积的氢气需要的时间越短，化学反应速率越快，由题图可知，化学反应速率：a>b>c>d。由题表信息可知，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中锌的形状相同，Ⅳ中的温度高于Ⅰ、Ⅱ，且Ⅰ中c(H2SO4)最小，则反应速率：Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ；Ⅲ、Ⅳ中，Ⅲ中反应物的接触面积大，则反应速率：Ⅲ>Ⅳ，所以化学反应速率：Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ，因此曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ，A正确；实验Ⅰ、Ⅱ中只有c(H2SO4)不同，可以根据实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响，B正确；实验Ⅱ、Ⅳ中只有温度不同，可以根据实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响，C正确；用浓度相同的盐酸代替硫酸进行实验，氢离子浓度减小，因此化学反应速率减慢，D错误。 题组三　定性分析外因对化学反应速率的影响 5.下列说法正确的是(　　) A.对于反应A(s)+B(g)C(g)+D(g)，加入A，反应速率加快 B.2NO2N2O4(正反应放热)，升高温度，反应速率减慢 C.一定温度下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压时充入He，不改变反应速率 D.100 mL 2 mol·L-1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快 答案　D 解析　A为固体，加入A，A的浓度不变，反应速率不变，故A错误；升高温度，反应速率加快，故B错误；恒压时充入He，容器的体积增大，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减慢，故C错误；100 mL 2 mol·L-1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，锌与硫酸铜发生置换反应生成铜，形成原电池，生成氢气的速率加快，故D正确。 6.反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在一密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是(　　) A.增大体积使压强减小 B.保持体积不变，充入N2使压强增大 C.保持体积不变，充入氦气使压强增大 D.保持压强不变，充入氦气 答案　B 解析　A项，增大体积引起各物质的浓度减小，反应速率减小；B项，体积不变，充入N2，N2的浓度增大，反应速率增大；C项，体积不变，充入氦气，各物质的浓度并没有改变，反应速率不变；D项，保持压强不变，充入氦气，体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小。 题组四　定量研究影响化学反应速率的因素 7.下列装置或操作能达到目的的是(　　) A.装置①用于测定生成氢气的速率 B.装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响 C.装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应 D.装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响 答案　C 解析　装置①生成的氢气会从长颈漏斗中逸出，不能根据生成氢气的体积测定生成氢气的速率，A错误；装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响，应保证高锰酸钾溶液的浓度相同，用不同浓度的草酸溶液来做实验，B错误；Na和水反应放热，广口瓶内气体受热膨胀，U形管左侧液面下降，右侧液面上升，所以装置③能达到目的，C正确；装置④中物质的浓度、温度都不同，无法判断温度对反应速率的影响，D错误。 8.用如图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定反应放出气体的体积。下列选项能正确表示实验X及Y的结果的是(　　) 实验 所用盐酸 X 25 mL 0.2 mol·L-1 Y 50 mL 0.1 mol·L-1 答案　A 解析　由镁和盐酸反应的化学方程式知，两组实验中镁均过量，n(H+)相等，故二者产生氢气的体积相等，排除选项C和D；根据其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率越大可知，实验X产生氢气的速率大，体现在图像上即实验X对应的曲线的斜率比实验Y的大，结合以上两点可知，选项A符合题意。 [9~11题，每小题7分] 9.在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中①加入MnO2催化，②不加MnO2催化。如图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是(　　) 答案　A 解析　由图像知，横坐标为时间，纵坐标为V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积相同，①中加入MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解速率，在相同时间内产生O2的体积比②大，反应结束时所用时间短，故选A。 10.(2024·苏州实验中学月考)室温下进行下图所示实验(已知H2C2O4为二元弱酸)。 试管a、b、c中溶液褪色分别耗时690 s、677 s、600 s。下列说法正确的是(　　) A.反应的离子方程式为2Mn+16H++5C2===2Mn2++10CO2↑+8H2O B.试管c反应至300 s时，溶液中剩余的c(KMnO4)=0.002 5 mol·L-1 C.对比试管a、b，得到的结论是H2C2O4溶液浓度增大，反应速率加快 D.对比试管c、d，可验证c(H+)对反应速率的影响 答案　C 解析　反应的离子方程式为2Mn+6H++5H2C2O4===2Mn2++10CO2↑+8H2O，A错误；试管c中溶液褪色耗时600 s，反应过程中c(KMnO4)逐渐变小，反应变慢，试管c反应至300 s时，溶液中剩余的c(KMnO4)无法求算，B错误；对比试管a、b，其他条件相同，H2C2O4浓度不同，试管b中溶液褪色耗时更短，因此可得到H2C2O4溶液浓度增大，反应速率加快，C正确；浓盐酸作溶剂，溶液中存在Cl-，Cl-也能还原高锰酸钾，对实验有干扰，所以对比试管c、d不能验证c(H+)对反应速率的影响，D错误。 11.(2024·北京人大附中期中)丙酮()碘化反应为+I2I-+H++。某兴趣小组在20 ℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察淀粉溶液褪色的时间来判断反应速率的大小。实验数据如表，其中①~③混合液总体积均为100 mL。 序号 n(丙酮)/mol n(I2)/mol 褪色时间/s ① 0.2 2×10-4 40 ② 0.1 2×10-4 80 ③ 0.2 1×10-4 20 下列推测合理的是(　　) A.实验①中，v(I2)=5×10-6mol·L-1·s-1 B.由实验①②可知，其他条件相同时，c(丙酮)越小，反应速率越快 C.由实验①③可知，其他条件相同时，c(I2)越小，反应速率越快 D.该反应可能会出现反应速率随时间先增大后减小的现象 答案　D 解析　实验①中淀粉溶液褪色时间为40 s，则v(I2)= mol·L-1·s-1=5×10-5mol·L-1·s-1，A错误；实验①②中只有c(丙酮)不同，且实验①的c(丙酮)大、溶液褪色时间短，即其他条件相同时，c(丙酮)越大，反应速率越快，B错误；实验①③中只有c(I2)不同，且实验③的c(I2)小、褪色时间短，但实验③中I2的物质的量是①的一半，溶液褪色时间也是①的一半，即改变c(I2)，反应速率不变，C错误；随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，若只受反应物浓度的影响，反应速率逐渐减慢，但该反应也可能受温度或催化剂的影响，故该反应可能会出现反应速率随时间先增大后减小的现象，D正确。 12.(7分)已知反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)，在一密闭容器中达到平衡，改变下列条件，其正反应速率的变化情况： (1)增加Fe的量，其正反应速率　　　　(填“增大”“不变”或“减小”，下同)。  (2)将容器的容积缩小一半，其正反应速率　　　。  (3)保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率　　　　。  (4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，其正反应速率　　　　。  答案　(1)不变　(2)增大　(3)不变　(4)减小 解析　(1)因铁是固体，增加铁的量不能改变反应速率。(2)容器的容积缩小一半，气体的浓度增大，化学反应速率增大。(3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，但水蒸气和氢气的浓度不变，故反应速率不变。(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，水蒸气和氢气的浓度都减小，反应速率减小。 13.(16分)(2024·云南大理民族学校月考)某小组学生设计了如下探究影响化学反应速率因素的实验。可选试剂：5% H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液、蒸馏水、0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.5 mol·L-1 H2SO4溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液。 请按要求回答下列问题： (1)小组确定实验探究的反应原理及比较反应速率大小的依据(填充空白)。 实验原理 化学方程式 判断依据 原理ⅰ 产生气泡快慢 原理ⅱ Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O (2)学生甲选择原理ⅰ，探究催化剂对该反应速率的影响，必选试剂除5%H2O2溶液外，还应选　　　　　　　　。  (3)学生乙选择原理ⅱ，设计如图所示对照实验，探究H2SO4浓度对该反应速率的影响。 试剂X及其用量：　　　　　　　　。  (4)学生丙选择原理ⅱ设计实验，探究影响该反应速率的因素，数据如表所示： 实验 编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 温度/ ℃ 浓度/ (mol·L-1) 体积/ mL 浓度/ (mol·L-1) 体积/ mL 体积/ mL Ⅰ 0.1 1 0.5 1 V 30 Ⅱ 0.1 2 0.5 1 7 30 Ⅲ 0.1 2 0.5 1 7 40 ①对比实验Ⅰ、Ⅱ，为探究　　　　　　　　对该反应速率的影响。  ②V=　　　　，加入V mL水的目的是　　　　　　　　。  ③对比上述实验数据，推测反应速率最快的是　　　　(填实验编号)。  答案　(1)2H2O2===2H2O+O2↑　溶液变浑浊快慢 (2)1 mol·L-1 FeCl3溶液 (3)2 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液 (4)①Na2S2O3溶液的浓度　②8　控制硫酸的起始浓度相同　③Ⅲ 解析　(1)原理ⅰ判断依据为产生气泡快慢，结合所给的试剂，选择的反应为2H2O2===2H2O+O2↑。原理ⅱ选择的反应为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O，生成淡黄色沉淀硫，故判断依据为溶液变浑浊快慢。(2)FeCl3对反应2H2O2===2H2O+O2↑具有催化作用，故选择原理ⅰ，探究催化剂对该反应速率的影响，必选试剂除5%H2O2溶液外，还应选1 mol·L-1FeCl3溶液。(3)若要探究H2SO4溶液浓度对反应速率的影响，题图所示实验中H2SO4溶液的浓度应不同，Na2S2O3溶液的浓度应相同，所加硫酸的体积应相同，故试剂X及其用量为2 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液。(4)①对比实验Ⅰ、Ⅱ，所加Na2S2O3溶液的体积不同，即Na2S2O3的物质的量不同，所加H2SO4溶液的体积、浓度均相同，实验温度相同，则实验Ⅰ、Ⅱ为探究Na2S2O3溶液的浓度对该反应速率的影响。②实验Ⅰ、Ⅱ所加H2SO4溶液的体积、浓度均相同，为保证溶液混合后H2SO4的浓度相同，则要加入蒸馏水，由实验可知，溶液混合后总体积为10 mL，则V=8。③实验Ⅲ中温度最高，Na2S2O3溶液的浓度较大，故推测反应速率最快的是Ⅲ。 学科网（北京）股份有限公司 $